内容正文:
专题10正比例函数与一次函数应用复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.分清正比例函数与一次函数的概念,知晓正比例函数是特殊的一次函数。
2.掌握函数图象、增减性、象限分布规律,明白系数决定图象特征。
3.熟练运用待定系数法,求解函数解析式。
4.掌握一次函数建模思路,适配生活中行程、收费、方案选择等实际问题。
5.结合实际情境,正确确定自变量取值范围。
1.巧用数形结合,读懂函数图象,分析变化规律。
2.具备数学建模能力,将实际问题转化为函数问题解答。
3.融合方程、不等式知识,提升综合分析与运算能力。
1.熟练辨析函数类型,活用函数性质,拿下基础题型。
2.掌握解析式求解核心考法,步骤规范、计算准确。
3.吃透一次函数应用题解题逻辑,规避易错点,稳步得分。
题型01.正比例函数的定义
题型02.求自变量的取值范围
题型03.正比例函数的图象
题型04.用描点法画函数图象
题型05.正比例函数的性质
题型06.一次函数应用:分配方案问题
题型07.一次函数应用:最大利润问题
题型08.一次函数应用:行程问题
题型09.一次函数应用:梯度计价问题
题型10.其他实际应用问题
题型11.一次函数与几何综合
解答题7题
知识点01:正比例函数的概念
一般地,两个变量x、y之间的关系式可以表示成y=kx(k是常数,且k0)的形式,这个函数叫做正比例函数。
关键特征:自变量x的次数为 1,不含常数项,不含分式、二次根式等复杂形式;比例系数k不能为 0。
取值范围:若无特殊说明,自变量x取值为全体实数
知识点02:正比例函数的图像
正比例函数y=kx(k0)的图像是经过坐标原点(0,0)的一条直线。
图像绘制方法:两点作图法,选取原点(0,0)和点(1,k),连接两点并延伸,即可画出函数直线。
左图一次函数 右图正比例函数
一句话区分:正比例函数是一次函数,一次函数不一定是正比例函数
知识点03:正比例函数的图像性质
当k>0时:函数图像经过第一、第三象限;y的值随x的增大而增大。
当k<0时:函数图像经过第二、第四象限;y的值随x的增大而减小。
知识点04:正比例函数解析式求解
方法:待定系数法,为本节核心考点。
解题步骤:
1 设出正比例函数解析式y=kx(k0);
② 将已知图像上点的坐标代入解析式;
③ 解方程求出比例系数k的值;
④ 带回式子,写出完整函数解析式。
知识点05:一次函数实际应用
1.解题通用步骤
1.分析实际问题,确定题目中的自变量、因变量与固定不变的常量。
2.根据题目中的数量关系,列出对应的一次函数关系式y=kx+b(k0)。
3.结合实际生活意义,确定自变量的取值范围,这是实际应用题必备条件。
4.利用函数解析式、函数图像,结合方程、不等式等知识,解决求值、比较、决策等问题。
2. 常见类型
行程问题:路程 = 速度 × 时间,分段函数处理变速 / 不同路段
工程问题:工作量 = 效率 × 时间,结合完成进度建模
利润问题:利润 =(售价−成本)× 销量,分析单价与销量的函数关系
方案选择:对比不同函数解析式,通过交点或取值范围选择最优方案
费用与消费问题
(1)单一收费 总费用=固定费用+单件单价数量
(2)分段计费核心逻辑
第一段:基础费用 + 基础用量内收费
第二段:超出费用 = 超出数量×超额单价
总费用=第一段费用+超出部分费用
核心易错要点
1.所有实际应用问题,必须结合实际限制条件,限定自变量取值范围。
2.解读函数图像时,优先明确横、纵坐标各自代表的实际量。
3.分段类一次函数问题,不同区间对应不同解析式,不可混用公式。
4.方案最值问题,需在自变量允许的取值范围内计算最值。
题型01.正比例函数的定义
【典例】下列函数中,为正比例函数的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练1】当________时,函数是正比例函数.
【跟踪专练2】已知函数是正比例函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
题型02.求自变量的取值范围
【典例】在函数中,自变量x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】在函数中,自变量的取值范围是______.
【跟踪专练2】函数,当时,的取值范围是___________.
【跟踪专练3】函数中,自变量的取值范围是( )
A.且 B.且 0
C.且 D.且 0且
题型03.正比例函数的图象
【典例】下列各点中,在正比例函数的图像上的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】图中直线对应的函数表达式为________.
【跟踪专练2】定义:对于给定的两个函数,当时,它们对应函数值相等;当时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数,它的相关函数为.已知正比例函数,若点在这个函数的相关函数的图象上,则n的值为______.
题型04.用描点法画函数图象
【典例】下列各坐标表示的点中,在函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】描点法画函数图象的一般步骤:
第一步:______.在自变量取值范围内选定一些值.通过函数关系式求出对应函数值列成表格.
第二步:______.在直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应函数值为纵坐标,描出表中对应各点.
第三步:______.按照坐标由小到大的顺序把所有点用平滑曲线连结起来.
【跟踪专练2】在数学函数图象的操作课上,小红利用网格画板研究函数的图象,请你根据函数学习的经验,结合解析式的结构,小红得到的图象是( )
A. B.
C. D.
题型05.正比例函数的性质
【典例】若点在正比例函数的图象上,则m的值是( )
A. B. C.1 D.
【跟踪专练1】水龙头关闭不严会造成滴水,为了调查漏水量与漏水时间的关系,一研究小组同学在滴水的水龙头下面放置一个能显示水量的容器,每5记录一次容器中的水量,得到结果如下表:
时间
0
5
10
15
20
……
水量
0
30
60
90
120
……
以表中各对的值为点的坐标,在平面直角坐标系中描出对应的点,并观察它们的分布规律,则可得到关于的函数表达式为___.
【跟踪专练2】如图为正比例函数,,在同一平面直角坐标系中的图象,则比例系数k,m,n的大小关系是( )
A. B. C. D.
题型06.一次函数应用:分配方案问题
【典例】已知某租车公司有A,B两种租车方案:A方案为先支付500元,再按每千米元收费;B方案直接按每千米1元收费,已知小明租车花费了800元,若他使用的是最优租车方案,则他的行驶里程是( )
A.600千米 B.700千米 C.800千米 D.900千米
【跟踪专练1】随着暑假临近,某游泳馆推出了甲、乙两种消费卡,设消费次数为时,所需费用为元,且与的函数关系如图所示.根据图中信息判断,下列说法错误的是( )
A.消费次数为时,选择甲、乙两种消费卡所需费用一样
B.消费次数为6时,选择甲种消费卡划算
C.消费次数为时,选择乙种消费卡划算
D.消费次数为2时,选择乙种消费卡所需费用为元
【跟踪专练2】某单位要印刷产品说明书,甲印刷厂提出,每份说明书收取1元印刷费,另收取元制版费;乙印刷厂提出,每份说明书收取元印刷费,不收取制版费.请选取适当的变量建立函数,给出最节省费用的印刷厂选择方案.
【跟踪专练3】随着某地区复工复产有序推进,某企业为保障员工健康,计划购买、两种型号的额温枪.经市场调查发现:购买个种额温枪和个种额温枪共需元,购买个种额温枪和个种额温枪共需元.
(1)求每个种额温枪和种额温枪各多少元;
(2)该企业准备购买、两种型号的额温枪共个,其中购买种额温枪不少于个.请设计出最省钱的购买方案,并求出最低费用.
题型07.一次函数应用:最大利润问题
【典例】在某一阶段,某商品的销售量与销售价之间存在如下关系:设该商品的销售价为x元,售量为y件,估计当x=137时,y的值可能为( )
销售价/元
90
100
110
120
130
140
销售量/件
90
80
70
60
50
40
A.63 B.59 C.53 D.43
【跟踪专练1】某商场在促销活动中,计划销售型和型两种饮水机共20台.若每台型饮水机可盈利150元,每台型饮水机可盈利200元,型饮水机的销售量不小于型饮水机的3倍.则该商场在本次促销活动中销售这两种饮水机能获得的最大利润是( )
A.3400元 B.3250元 C.4600元 D.4750元
【跟踪专练2】“人间烟火气,最抚凡人心.”在这喧嚣的世界里,地摊的存在,让人们感受到了那份朴实无华的温暖,也让城市多了一份生活的温度.小知购进腊梅,百合两种鲜花的进价分别是元/束和元/束;若每束腊梅的售价为元,每束百合的售价为元.结合市场需求,小知决定购进两种鲜花共束,计划购买成本不超过元,且购进百合的数量不少于腊梅数量的.两种鲜花全部销售完时,应怎样进货才能使得利润最大?最大利润是多少?
【跟踪专练3】某药店购进型口罩和普通医用口罩共4000包,这两种口罩的进价和售价如下表所示:
口罩
普通医用口罩
进价(元/包)
19
7
售价(元/包)
23
10
若该药店购进普通医用口罩x包,两种口罩全部销售完后可获得利润为y元,请解决下面问题.
(1)求出利润y与x的函数关系式.
(2)已知 口罩的数量不多于普通医用口罩数量的3倍,该药店决定:不管何种类型口罩,每销售一包口罩,就抽出元钱捐给正在接种新冠肺炎疫苗的医疗机构.所有口罩都销售完后,若除去捐款后,所获得的最大利润为11000元,求a的值.
题型08.一次函数应用:行程问题
【典例】如图,在同一直线上,甲、乙两人分别从,两点同时向右出发,甲、乙均为匀速,图2表示两人之间的距离与所经过的时间之间的函数关系图象,若乙的速度为,则经过,甲自点移动了( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,折线描述了一辆汽车在某一直线上的行驶过程中,汽车离出发地的距离与行驶时间之间的函数关系,根据图中提供的信息,判断下列结论正确的选项是______.
汽车在行驶途中停留了小时;
汽车在整个行驶过程的平均速度是;
汽车共行驶了;
汽车出发离出发地.
【跟踪专练2】如图,根据甲、乙两人在一次赛跑中跑完全程的平均速度,得到路程(单位:米)与时间t(单位:秒)的函数关系如图所示.根据图像,回答下列问题:
(1)甲的速度是__________米/秒;
(2)先到达终点的是__________(填“甲”或“乙”);
(3)写出乙的图像的函数解析式及定义域__________.
【跟踪专练3】甲、乙两台智能机器人从同一地点出发,沿着笔直的路线行走了.甲比乙先出发,并且匀速走完全程,乙出发一段时间后速度提高为原来的2倍.设甲行走的时间为,甲、乙行走的路程分别为、,、与之间的函数图像如图所示,根据图像所提供的信息解答下列问题:
(1)乙比甲晚出发 s,乙提速前的速度是每秒 , , ;
(2)当为 时,乙追上了甲;
(3)何时乙在甲的前面?
题型09.一次函数应用:梯度计价问题
【典例】某共享单车公司推出一种新的计价方式:前15分钟收费1.8元,之后每超过1分钟收费1.5元(不足1分钟按1分钟计算).小华骑行了t分钟(且为整数),需要支付的总费用y元,则y与t的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练1】为了加强公民的节水和用水意识,合理利用水资源,各地采用价格调控等手段达到节约用水的目的.某市规定如下用水收费标准:每户每月的用水不超过6m3时,水费按每立方米元收费;超过6m3时,不超过的部分每立方米仍按元收费,超过的部分每立方米按元收费.该市某户今年九、十月份的用水量和水费如下表所示:
月份
用水量(m3)
水费(元)
九
4
12
十
10
34
设某户该月用水为,应交水费为(元),写出与之间的关系式________.
【跟踪专练2】按某市电力部门用电收费标准,用电客户应付电费(元)与每月用电量(度)的关系如图所示.
(1)分别求和时与的函数解析式;
(2)求用电量为180度时的应付费用.
【跟踪专练3】为了鼓励市民节约资源,某市采用分档计费的方式计算居民的管道天然气费用.下表是家庭人口不超过4人时户年用气量及分档计费标准:
计费档
户年用气量
单价/()
第一档
2.73
第二档
3.28
第三档
3.82
(1)当时,写出用气费y(单位:元)与x之间的关系式;
(2)某户一年用气量是,求该户这一年的用气费;
(3)某户去年一年的用气费是1147元,求该户去年一年的用气量.
题型10.其他实际应用问题
【典例】小明点燃一支长为25厘米的蜡烛,点燃后每小时燃烧5厘米,燃烧时剩下的高度(厘米)与燃烧时间(时)的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练1】为保障古籍修复工作,实验室使用除湿机控制空气湿度.实验室相对湿度(单位:)与除湿机工作时间x(单位:小时)成一次函数关系.某日除湿机开机后连续工作2小时,实验室湿度为;连续工作5小时,湿度降至.根据古籍保护标准,实验室湿度不得低于,否则纸张易脆裂,则该日这台除湿机开机后最多可连续工作________小时.
【跟踪专练2】曹冲生五六岁,智意所及,有若成人之智.时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理.冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.”太祖悦,即施行焉.译文:曹冲年龄五六岁的时候,知识和判断能力如一个成年人,有一次,孙权送来了一头巨象,曹操想知道这象的重量,询问他的属下这件事,但他们都不能说出称象的办法.曹冲说:“把象放到大船上,在水面所达到的地方做上记号,再让船装载其他东西,称一下这些东西,那么比较下就能知道了.”曹操听了很高兴,马上照这个办法做了.现有一艘大船的吃水深度与船上重物(吨)之间的关系如表所示:
(吨)
0
0.5
1
2
3
4
…
a
20.2
20.4
20.8
21.2
21.6
…
(1)_____;
(2)求出船的吃水深度与船上重物(吨)之间的函数关系式;
(3)大象装上船后该船的吃水深度为23.4cm,求大象重多少吨.
【跟踪专练3】某实践小组为了研究某种均匀材质的香烛(总长)的燃烧变化情况.点燃香烛后,每隔分钟测量一次香烛剩余长度,获得数据如表:
燃烧时间(分钟)
0
2
4
6
8
剩余长度(观察值)
20.0
19.0
18.5
17.0
16.5
在平面直角坐标系中,描出这些数据所对应的点,发现它们大致位于同一条直线上,于是可以用一次函数近似地刻画剩余长度与燃烧时间的关系.
(1)利用,;,这两组数据,求剩余长度与燃烧时间的函数解析式;
经比对发现,表中部分观察值不在中的函数图象上,存在偏差,当时,根据中的解析式可求________,此时它与时观察值的偏差值若记为(即时的函数值与观察值之差),则________.
(2)小组决定优化一次函数解析式,减少偏差(提示:衡量偏差的统计量记为,当取不同值时,所有的平方和为,其中越小,偏差越小).
结合表格数据,利用(1)得到的函数解析式计算的值;
请确定优化后经过点的一次函数解析式,使得偏差最小.
题型11.一次函数与几何综合
【典例】如图,三角形位于第二象限,已知,,其中点A的坐标为,点C的坐标为.若直线经过点且与三角形有交点,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图1,直角坐标系中点、、、,过点的直线,与四边形交于点,(点和点可以重合).以的值为点的横坐标,线段的长度为纵坐标,列表、描点、连线,绘制函数图象如图2.则函数的最大值是______,函数的图象与横轴两交点之间的距离为______.
【跟踪专练2】已知一次函数,,
(1),时,设的图象交于点,的图象与、轴分别交于点、,的图象与、轴分别交于点、,求的面积.
(2)若无论取何值,始终有,求的取值范围.
【跟踪专练3】在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点,点B为y轴正半轴上一点,点C为x轴负半轴上一点,点D为y轴负半轴上一点,连接、,,.
(1)如图1,求点D的坐标;
(2)如图2,点在线段上,连接、,设的面积为S,求用含t的式子表示S;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F在第一象限,轴于点E,连接交y轴于点G,,连接,使得,点H在第四象限,于点G,,连接交x轴于点I,若平分,,求点I的坐标.
【解答题】
1.已知,且是关于的正比例函数.
(1)求与的函数关系式;
(2)当自变量满足:,求对应函数值的取值范围.
2.A、B两地间的路程为,一辆汽车从A地出发以的速度匀速驶向B地.
(1)写出行驶路程与行驶时间之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)画出这个函数的图象;
(3)行驶时离B地还有多少路程?
3.跨学科综合:正比例函数图像上任意不同的两点,记:
(1)当,时,__________
(2)求证:
(3)我们知道物体质量与它的体积之间,有关系式其中为该物体密度,当该物体体积增加时,该物体的质量增加,求该物体的密度.
4.如下图,在平面直角坐标系中,用描点法分别画出函数与的图象.
(1)完成下列表格.
…
…
…
…
…
…
(2)画出函数图象.
5.声音在空气中传播的速度随温度的变化而变化,某研究团队测得一定温度下声音的传播速度()与温度()部分对应数值如表:研究发现:是的一次函数.
温度()
声音传播的速度()
(1)观察表中的数据,可以发现:声音传播的速度随温度的增高而______;
(2)直接写出符合要求的函数表达式:________;
(3)当温度为时,声音的传播速度是_______.
6.水务公司对居民用水实行阶梯式收费,年用水量在108吨以内(含108吨)每吨收费元,超过108吨而不超过180吨的部分每吨收费元.如果用x(单位:吨,)表示一户居民年用水量,y(单位元)表示缴纳水费的金额.
(1)请你写出缴纳水费金额y关于年用水量x的函数解析式;
(2)小红家去年的用水量x是122,请你求出她家去年共缴水费y为多少?
(3)小明家去年的用水量满足,共缴水费元,请你算出他家去年用水多少吨?
7.为鼓励市民节约资源,某市采用分档计费的方式计算居民的管道天然气费用.下表是家庭人口不超过4人时户年用气量及分档计费标准:
计费档
户年用气量
单价/(元)
第一档
2.73
第二档
3.28
第三档
3.82
(1)当时,求出燃气费(单位:元)与之间的关系式;
(2)某户一年用气量是,求该户这一年的燃气费;
(3)某户去年一年的燃气费是1311元,求该户去年一年的用气量.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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专题10正比例函数与一次函数应用复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.分清正比例函数与一次函数的概念,知晓正比例函数是特殊的一次函数。
2.掌握函数图象、增减性、象限分布规律,明白系数决定图象特征。
3.熟练运用待定系数法,求解函数解析式。
4.掌握一次函数建模思路,适配生活中行程、收费、方案选择等实际问题。
5.结合实际情境,正确确定自变量取值范围。
1.巧用数形结合,读懂函数图象,分析变化规律。
2.具备数学建模能力,将实际问题转化为函数问题解答。
3.融合方程、不等式知识,提升综合分析与运算能力。
1.熟练辨析函数类型,活用函数性质,拿下基础题型。
2.掌握解析式求解核心考法,步骤规范、计算准确。
3.吃透一次函数应用题解题逻辑,规避易错点,稳步得分。
题型01.正比例函数的定义
题型02.求自变量的取值范围
题型03.正比例函数的图象
题型04.用描点法画函数图象
题型05.正比例函数的性质
题型06.一次函数应用:分配方案问题
题型07.一次函数应用:最大利润问题
题型08.一次函数应用:行程问题
题型09.一次函数应用:梯度计价问题
题型10.其他实际应用问题
题型11.一次函数与几何综合
解答题7题
知识点01:正比例函数的概念
一般地,两个变量x、y之间的关系式可以表示成y=kx(k是常数,且k0)的形式,这个函数叫做正比例函数。
关键特征:自变量x的次数为 1,不含常数项,不含分式、二次根式等复杂形式;比例系数k不能为 0。
取值范围:若无特殊说明,自变量x取值为全体实数
知识点02:正比例函数的图像
正比例函数y=kx(k0)的图像是经过坐标原点(0,0)的一条直线。
图像绘制方法:两点作图法,选取原点(0,0)和点(1,k),连接两点并延伸,即可画出函数直线。
左图一次函数 右图正比例函数
一句话区分:正比例函数是一次函数,一次函数不一定是正比例函数
知识点03:正比例函数的图像性质
当k>0时:函数图像经过第一、第三象限;y的值随x的增大而增大。
当k<0时:函数图像经过第二、第四象限;y的值随x的增大而减小。
知识点04:正比例函数解析式求解
方法:待定系数法,为本节核心考点。
解题步骤:
1 设出正比例函数解析式y=kx(k0);
② 将已知图像上点的坐标代入解析式;
③ 解方程求出比例系数k的值;
④ 带回式子,写出完整函数解析式。
知识点05:一次函数实际应用
1.解题通用步骤
1.分析实际问题,确定题目中的自变量、因变量与固定不变的常量。
2.根据题目中的数量关系,列出对应的一次函数关系式y=kx+b(k0)。
3.结合实际生活意义,确定自变量的取值范围,这是实际应用题必备条件。
4.利用函数解析式、函数图像,结合方程、不等式等知识,解决求值、比较、决策等问题。
2. 常见类型
行程问题:路程 = 速度 × 时间,分段函数处理变速 / 不同路段
工程问题:工作量 = 效率 × 时间,结合完成进度建模
利润问题:利润 =(售价−成本)× 销量,分析单价与销量的函数关系
方案选择:对比不同函数解析式,通过交点或取值范围选择最优方案
费用与消费问题
(1)单一收费 总费用=固定费用+单件单价数量
(2)分段计费核心逻辑
第一段:基础费用 + 基础用量内收费
第二段:超出费用 = 超出数量×超额单价
总费用=第一段费用+超出部分费用
核心易错要点
1.所有实际应用问题,必须结合实际限制条件,限定自变量取值范围。
2.解读函数图像时,优先明确横、纵坐标各自代表的实际量。
3.分段类一次函数问题,不同区间对应不同解析式,不可混用公式。
4.方案最值问题,需在自变量允许的取值范围内计算最值。
题型01.正比例函数的定义
【典例】下列函数中,为正比例函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由正比例函数的定义,形如(为常数且)的函数是正比例函数,逐一判断选项即可.
【详解】解:A中,含有常数项,不符合正比例函数的形式;
B中,的最高次数为2,不符合正比例函数的形式;
C中,分母中含自变量,不符合正比例函数的形式;
D中,符合(为常数且)的形式,是正比例函数.
【跟踪专练1】当________时,函数是正比例函数.
【答案】2
【分析】根据正比例函数的定义可得,即可.
【详解】解:∵函数是正比例函数,
∴且,
∴.
【跟踪专练2】已知函数是正比例函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】本题考查了正比例函数的定义,解绝对值方程,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据正比例函数的定义可得到,,解之代入求值即可.
【详解】解:函数是正比例函数,
,,
解得:,,
,
故选:D.
题型02.求自变量的取值范围
【典例】在函数中,自变量x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次根式有意义的条件,即二次根式的被开方数为非负数,据此列不等式求解即可.
【详解】解:∵二次根式有意义的条件是被开方数,
∴,
解不等式得.
【跟踪专练1】在函数中,自变量的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式有意义的条件,解一元一次不等式,解题的关键是掌握二次根式的有意义的条件.
根据二次根式有意义的条件,被开方数必须非负,由此列出不等式求解.
【详解】解:∵函数,
∴ ,
解得:.
∴自变量的取值范围是 ,
故答案为:.
【跟踪专练2】函数,当时,的取值范围是___________.
【答案】
或
【分析】本题考查了求自变量的取值范围,根据题意得到关于的不等式组是解题的关键.
根据题意得,变形可得到,再根据分子分母同号或分子为零,且分母不为零列不等式组求解即可.
【详解】解:由得:,
移项得,
通分得,即 ,
或,
或.
故答案为:或.
【跟踪专练3】函数中,自变量的取值范围是( )
A.且 B.且 0
C.且 D.且 0且
【答案】D
【分析】本题考查函数自变量的取值范围,需同时考虑分式、根式和零指数幂的条件.
根据函数表达式,分式的分母不为零,平方根的被开方数非负,零指数幂的底数不为零,综合可得自变量取值范围.
【详解】解:∵ 函数 有意义,
∴ 需满足:
(1) 平方根被开方数非负:,即 ;
(2) 分式分母不为零:;
(3) 零次幂底数不为零:,即 .
综上, 且 且 .
故选:D.
题型03.正比例函数的图象
【典例】下列各点中,在正比例函数的图像上的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】判断点是否在正比例函数图像上,可将点的横坐标代入函数解析式,计算对应的纵坐标,若与点的纵坐标相等,则该点在函数图像上,据此逐一验证选项即可.
【详解】解:A、 ∵当时,,∴此点不在的图像上.
B、∵当时,,∴此点不在的图像上.
C、∵当时,,∴此点在的图像上.
D、∵当时,,∴此点不在的图像上.
【跟踪专练1】图中直线对应的函数表达式为________.
【答案】
【分析】本题主要考查正比例图象和性质,采用待定系数法即可求得答案.
【详解】因为直线经过原点,所以设直线对应的函数表达式为.
因为直线经过点,将其代入,得
,
解得
.
所以直线对应的函数表达式为.
故答案为:
【跟踪专练2】定义:对于给定的两个函数,当时,它们对应函数值相等;当时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数,它的相关函数为.已知正比例函数,若点在这个函数的相关函数的图象上,则n的值为______.
【答案】或
【分析】本题考查了正比例函数的图象,以及图象上点的坐标特征,正确理解新定义是解题的关键.
根据相关函数的定义求出正比例函数的相关函数为,再分类讨论:当、时,分别把点代入相应的函数求解即可.
【详解】解:由题意可得,正比例函数的相关函数为,
∵点在这个函数的相关函数的图象上,
当时,把点代入得,,
∴,
当时,把点代入得,,
∴,
∴或.
故答案为:或.
题型04.用描点法画函数图象
【典例】下列各坐标表示的点中,在函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】点在函数的图象上,则点的坐标满足函数的解析式.因此只要把四个点的坐标逐一代入 中,若该点的坐标使得函数左右两边的值相等,则该点必在函数图象上.
【详解】当x=-1时,,显然y既为-2也不为4,所以点(-1,-2)和点(-1,4)都不在函数的图象上;
当x=1时,,所以点(1,2)在的图象上,而点(1,4) 不在函数的图象上;
故选:C
【点睛】本题考查的是会判断点在函数图象上,这是形的方面;从数的方面来看,即验证点的坐标满足函数的解析式,体现了数形结合的思想.
【跟踪专练1】描点法画函数图象的一般步骤:
第一步:______.在自变量取值范围内选定一些值.通过函数关系式求出对应函数值列成表格.
第二步:______.在直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应函数值为纵坐标,描出表中对应各点.
第三步:______.按照坐标由小到大的顺序把所有点用平滑曲线连结起来.
【答案】 列表 描点 连线
【解析】略
【跟踪专练2】在数学函数图象的操作课上,小红利用网格画板研究函数的图象,请你根据函数学习的经验,结合解析式的结构,小红得到的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了函数图象的分析,正确分析解析式,得出函数图象的情况是解题的关键.
根据,得到当且时,,函数图象在轴下方,当时,,函数图象在轴上方,即可得到答案.
【详解】解:函数,
当且时,,函数图象在轴下方,
当时,,函数图象在轴上方,
小红得到的图象是
故选:A.
题型05.正比例函数的性质
【典例】若点在正比例函数的图象上,则m的值是( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】本题考查的是正比例函数的性质,把代入,从而可得答案.
【详解】解:把代入,
得,
故选:C.
【跟踪专练1】水龙头关闭不严会造成滴水,为了调查漏水量与漏水时间的关系,一研究小组同学在滴水的水龙头下面放置一个能显示水量的容器,每5记录一次容器中的水量,得到结果如下表:
时间
0
5
10
15
20
……
水量
0
30
60
90
120
……
以表中各对的值为点的坐标,在平面直角坐标系中描出对应的点,并观察它们的分布规律,则可得到关于的函数表达式为___.
【答案】
【分析】本题考查了正比例函数的应用.根据表中数据,水量与时间成正比例关系,比例系数为6 ,据此求解即可.
【详解】解:由表格数据可知,时间x每增加5,水量y增加30,
因此每分钟水量增加6,即变化率为6,
当时,,故函数为正比例函数,
表达式为,
故答案为:.
【跟踪专练2】如图为正比例函数,,在同一平面直角坐标系中的图象,则比例系数k,m,n的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】正比例函数,的图象经过第一、三象限,
,,
的图象比的图象上升得快,
,
的图象经过第二、四象限,
,
.
题型06.一次函数应用:分配方案问题
【典例】已知某租车公司有A,B两种租车方案:A方案为先支付500元,再按每千米元收费;B方案直接按每千米1元收费,已知小明租车花费了800元,若他使用的是最优租车方案,则他的行驶里程是( )
A.600千米 B.700千米 C.800千米 D.900千米
【答案】C
【分析】本题主要考查了一次函数的应用,设小明行驶里程是x千米,需要花费y元,分别列出A方案和B方案的费用,分别求出选择A方案和B方案行驶的里程,进而可判断出最优方案.
【详解】解:设小明行驶里程是x千米,需要花费y元,
A方案:一共需要花费:,
B方案∶ 一共需要花费:,
若选择A方案,,解得:,
若选择B方案,得,
由于,则选择B方案是最优租车方案,行驶里程为800千米,
故选:C.
【跟踪专练1】随着暑假临近,某游泳馆推出了甲、乙两种消费卡,设消费次数为时,所需费用为元,且与的函数关系如图所示.根据图中信息判断,下列说法错误的是( )
A.消费次数为时,选择甲、乙两种消费卡所需费用一样
B.消费次数为6时,选择甲种消费卡划算
C.消费次数为时,选择乙种消费卡划算
D.消费次数为2时,选择乙种消费卡所需费用为元
【答案】D
【分析】先根据图象的交点和不同区间内两条直线的上下位置关系,直接判断不同消费次数下甲、乙两种消费卡的费用高低,对于无法直接从图象判断具体费用的选项,通过待定系数法求出乙消费卡对应的一次函数解析式,代入消费次数计算出具体费用后再进行正误判断.
【详解】解:由图象可知,甲、乙两条直线在处相交,交点纵坐标为;在时,甲的直线在乙的下方;在时,乙的直线在甲的下方.
对于选项A,当时,甲、乙两直线交于同一点,说明此时两种消费卡所需费用一样,选项A正确;
对于选项B,当时,此时甲的直线位置低于乙的直线,说明甲种消费卡的费用更低,选择甲种消费卡划算,选项B正确;
对于选项C,当时,此时乙的直线位置低于甲的直线,说明乙种消费卡的费用更低,选择乙种消费卡划算,选项C正确;
对于选项D,设乙消费卡的费用函数为,由图象可知该函数过点和,
将,代入得,解得,
.
当时,,不是元,选项D错误;
综上,错误的说法是D.
【跟踪专练2】某单位要印刷产品说明书,甲印刷厂提出,每份说明书收取1元印刷费,另收取元制版费;乙印刷厂提出,每份说明书收取元印刷费,不收取制版费.请选取适当的变量建立函数,给出最节省费用的印刷厂选择方案.
【答案】见解析
【分析】先设定印刷份数为变量,分别写出甲、乙两厂的费用函数;再分三种情况(费用相等、甲费用更低、乙费用更低)列方程或不等式,求解对应的印刷份数范围;最后根据求解结果给出不同情况下的选择方案.
【详解】解:设要印刷的说明书份数为份,甲印刷厂的总费用为元,乙印刷厂的总费用为元.
根据题意,甲印刷厂收取每份1元印刷费和元制版费,
∴;
乙印刷厂仅收取每份元印刷费,无制版费,
∴.
当时,即,解得.
此时甲、乙两印刷厂的费用相同.
当时,即,
解得.
此时选择甲印刷厂的总费用更低,更节省费用.
当时,即,
解得.
此时选择乙印刷厂的总费用更低,更节省费用.
答:当印刷说明书份数为份时,选择甲、乙印刷厂费用相同;当印刷份数大于份时,选择甲印刷厂更节省费用;当印刷份数小于份时,选择乙印刷厂更节省费用.
【跟踪专练3】随着某地区复工复产有序推进,某企业为保障员工健康,计划购买、两种型号的额温枪.经市场调查发现:购买个种额温枪和个种额温枪共需元,购买个种额温枪和个种额温枪共需元.
(1)求每个种额温枪和种额温枪各多少元;
(2)该企业准备购买、两种型号的额温枪共个,其中购买种额温枪不少于个.请设计出最省钱的购买方案,并求出最低费用.
【答案】(1)每个种额温枪元,每个种额温枪元;
(2)最省钱的购买方案为购买种额温枪个,购买种额温枪个,最低费用为元.
【分析】(1)设每个种额温枪元,每个种额温枪元,根据题意列方程组,求解即可;
(2)设购买种额温枪个,则购买种额温枪个,总费用为元,根据题意可得关于的一次函数,根据一次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:设每个种额温枪元,每个种额温枪元,
根据题意可得,
解得,
∴每个种额温枪元,每个种额温枪元.
(2)解:设购买种额温枪个,则购买种额温枪个,总费用为元,
根据题意可得总费用为,
∵购买种额温枪不少于个,
∴,
∵,
∴总费用随的增大而增大,
∴当时,总费用取得最小值,
总费用的最小值为(元),
此时,(个),
∴最省钱的购买方案为购买种额温枪个,购买种额温枪个,最低费用为元.
题型07.一次函数应用:最大利润问题
【典例】在某一阶段,某商品的销售量与销售价之间存在如下关系:设该商品的销售价为x元,售量为y件,估计当x=137时,y的值可能为( )
销售价/元
90
100
110
120
130
140
销售量/件
90
80
70
60
50
40
A.63 B.59 C.53 D.43
【答案】D
【分析】通过待定系数法求出y与x的函数关系式,再将x=137代入求解.
【详解】解:设售量y件与销售价x元之间的关系为y=kx+b,
将x=90,y=90与x=100,y=80分别代入可得:,
解得,
∴y=﹣x+180,
将x=137代入可得y=43,
故选:D.
【点睛】此题主要考查一次函数的实际应用,解题的关键是根据待定系数法求出函数解析式.
【跟踪专练1】某商场在促销活动中,计划销售型和型两种饮水机共20台.若每台型饮水机可盈利150元,每台型饮水机可盈利200元,型饮水机的销售量不小于型饮水机的3倍.则该商场在本次促销活动中销售这两种饮水机能获得的最大利润是( )
A.3400元 B.3250元 C.4600元 D.4750元
【答案】B
【分析】本题考查一元一次不等式的应用,涉及一次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出不等式求出的范围.
设该商场在这一时期内销售获得的利润是元,销售型饮水机台,则销售型饮水机台,根据在同一时期内,型饮水机的销售量不小于型饮水机销售量的3倍可得:,而,由一次函数性质可得答案.
【详解】解:设该商场在这一时期内销售获得的利润是元,销售型饮水机台,则销售型饮水机台,
根据题意得:.
解得:,
,
∴随的增大而减小,
∴当时,取最大值,最大值为(元),
答:该商场在这一时期内销售这两种饮水机能获得的最大利润是元.
故选:B.
【跟踪专练2】“人间烟火气,最抚凡人心.”在这喧嚣的世界里,地摊的存在,让人们感受到了那份朴实无华的温暖,也让城市多了一份生活的温度.小知购进腊梅,百合两种鲜花的进价分别是元/束和元/束;若每束腊梅的售价为元,每束百合的售价为元.结合市场需求,小知决定购进两种鲜花共束,计划购买成本不超过元,且购进百合的数量不少于腊梅数量的.两种鲜花全部销售完时,应怎样进货才能使得利润最大?最大利润是多少?
【答案】当购进腊梅束,百合束时,销售利润最大,销售的最大利润为元.
【分析】设购进腊梅束,则购进百合束,结合题意列出一元一次不等式组求解后可得的取值范围,再设购进的两种鲜花全部销售完后获得的总利润为元,根据题意得出,结合一次函数的图象与性质即可得解.
【详解】解:设购进腊梅束,则购进百合束,
根据题意得,
解得,
设购进的两种鲜花全部销售完后获得的总利润为元,
则,即,
,
随的增大而减小,
当时,取得最大值,最大值(元),
此时(束),
故当购进腊梅束,百合束时,销售利润最大,销售的最大利润为元.
【跟踪专练3】某药店购进型口罩和普通医用口罩共4000包,这两种口罩的进价和售价如下表所示:
口罩
普通医用口罩
进价(元/包)
19
7
售价(元/包)
23
10
若该药店购进普通医用口罩x包,两种口罩全部销售完后可获得利润为y元,请解决下面问题.
(1)求出利润y与x的函数关系式.
(2)已知 口罩的数量不多于普通医用口罩数量的3倍,该药店决定:不管何种类型口罩,每销售一包口罩,就抽出元钱捐给正在接种新冠肺炎疫苗的医疗机构.所有口罩都销售完后,若除去捐款后,所获得的最大利润为11000元,求a的值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)由该药店购进普通医用口罩x包,则购进型口罩包,再根据利润公式列函数关系式即可;
(2)先列函数关系式,再求解自变量的取值范围,利用函数的性质根据最大值列方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:设该药店购进普通医用口罩x包,则购进型口罩包,
由题意得,,
即;
(2)解:设除去捐款后获得的利润为元,
由题意得,,
口罩的数量不多于普通医用口罩数量的3倍,
,
,
中,,
W随x的增大而减小,即当时,W取最大值11000,
,
解得.
题型08.一次函数应用:行程问题
【典例】如图,在同一直线上,甲、乙两人分别从,两点同时向右出发,甲、乙均为匀速,图2表示两人之间的距离与所经过的时间之间的函数关系图象,若乙的速度为,则经过,甲自点移动了( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数在行程问题中的应用,关键是先根据图象求出两人距离随时间变化的函数表达式,再结合行程关系求出甲移动的距离.
【详解】解:设关于的函数为,
将、代入,得,解得,
函数表达式为.
当时,.
设甲自点移动的距离为,则,
解得,
∴甲自点移动.
故选:C.
【跟踪专练1】如图,折线描述了一辆汽车在某一直线上的行驶过程中,汽车离出发地的距离与行驶时间之间的函数关系,根据图中提供的信息,判断下列结论正确的选项是______.
汽车在行驶途中停留了小时;
汽车在整个行驶过程的平均速度是;
汽车共行驶了;
汽车出发离出发地.
【答案】
【分析】本题考查了一次函数的应用,根据图像依次判断即可.
【详解】,汽车在行驶途中停留了小时,结论正确;
总路程,汽车在整个行驶过程的平均速度是,结论正确;
汽车共行驶了,结论错误;
汽车行驶3小时后的速度,出发离出发地,结论正确.
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,根据甲、乙两人在一次赛跑中跑完全程的平均速度,得到路程(单位:米)与时间t(单位:秒)的函数关系如图所示.根据图像,回答下列问题:
(1)甲的速度是__________米/秒;
(2)先到达终点的是__________(填“甲”或“乙”);
(3)写出乙的图像的函数解析式及定义域__________.
【答案】(1)
(2)甲
(3)
【分析】(1)由甲的速度=甲的路程÷甲的时间,即可求得甲的速度;
(2)观察图象,甲用的时间少于乙,则甲先到达终点;
(3)由乙的速度=乙的路程÷乙的时间,求得乙的速度,列出函数关系式即可.
【详解】(1)解:甲的速度为:(米/秒).
(2)解:由图象可知:甲先到达终点.
(3)解:乙的速度为:(米/秒),
乙的图像的函数解析式为.
【跟踪专练3】甲、乙两台智能机器人从同一地点出发,沿着笔直的路线行走了.甲比乙先出发,并且匀速走完全程,乙出发一段时间后速度提高为原来的2倍.设甲行走的时间为,甲、乙行走的路程分别为、,、与之间的函数图像如图所示,根据图像所提供的信息解答下列问题:
(1)乙比甲晚出发 s,乙提速前的速度是每秒 , , ;
(2)当为 时,乙追上了甲;
(3)何时乙在甲的前面?
【答案】(1)15;15;31;45
(2)24
(3)时,乙在甲的前面
【分析】(1)根据图像时,可知:乙比甲晚;由时,可求得提速前速度;根据时间等于路程除以速度可求提速后所用时间,即可得到m值,进而得出n的值;
(2)先分别求得段、段对应的函数关系式,根据题意列一元一次方程求解即可;
(3)先根据(2)得结论得到和的交点横坐标,再根据函数图像即可解答.
【详解】(1)解:由题意可知,当时,可知乙比甲晚;
当时,;当时,;
故乙提速前的速度是;
∵乙出发一段时间后速度提高为原来的2倍,
∴乙提速后速度为,
故提速后乙行走所用时间为:,
∴,
∵甲的速度是;
∴.
(2)解:设段对应的函数关系式为,
∵在上,
∴,解得,
∴y=10x.
设段对应的函数关系式为,
∵在BC上,
∴,解得:,
∴,
由乙追上了甲,得,解得.
答:当x为24秒时,乙追上了甲.
(3)解:由(2)可知:当x为24秒时,乙追上了甲,即和的交点横坐标为24,
由函数图像可知:当时乙在甲的前面.
题型09.一次函数应用:梯度计价问题
【典例】某共享单车公司推出一种新的计价方式:前15分钟收费1.8元,之后每超过1分钟收费1.5元(不足1分钟按1分钟计算).小华骑行了t分钟(且为整数),需要支付的总费用y元,则y与t的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数的应用,根据计价规则,总费用包括前15分钟的固定费用1.8元和超过15分钟部分按每分钟1.5元计算的费用.
【详解】解:前15分钟收费1.8元,超过部分分钟数为 ,收费为 元,
总费用 ,
故选:C.
【跟踪专练1】为了加强公民的节水和用水意识,合理利用水资源,各地采用价格调控等手段达到节约用水的目的.某市规定如下用水收费标准:每户每月的用水不超过6m3时,水费按每立方米元收费;超过6m3时,不超过的部分每立方米仍按元收费,超过的部分每立方米按元收费.该市某户今年九、十月份的用水量和水费如下表所示:
月份
用水量(m3)
水费(元)
九
4
12
十
10
34
设某户该月用水为,应交水费为(元),写出与之间的关系式________.
【答案】
【分析】本题考查了一次函数应用.
根据九月份用水量与水费的关系可得的值,根据十月分用水量和水费的关系即可求得的值,根据题意写出与之间的关系式即可.
【详解】解:九月份的用水量为,水费为12元,未超过6,
则,解得,
十月份的用水量为,水费为元,超过6
∴,解得,
设某户该月用水量为,应交水费为,
即
故答案为: ,
【跟踪专练2】按某市电力部门用电收费标准,用电客户应付电费(元)与每月用电量(度)的关系如图所示.
(1)分别求和时与的函数解析式;
(2)求用电量为180度时的应付费用.
【答案】(1)时;时
(2)142元
【分析】本题考查了一次函数的应用,求一次函数的解析式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)运用待定系数法进行求一次函数,即可作答.
(2)直接把代入进行计算,即可作答.
【详解】(1)解:设当时,,
把代入,得
解得
∴;
设当时,,
把,分别代入,
得
解得
∴;
(2)解:依题意,由(1)得时
依题意,当时,(元)
【跟踪专练3】为了鼓励市民节约资源,某市采用分档计费的方式计算居民的管道天然气费用.下表是家庭人口不超过4人时户年用气量及分档计费标准:
计费档
户年用气量
单价/()
第一档
2.73
第二档
3.28
第三档
3.82
(1)当时,写出用气费y(单位:元)与x之间的关系式;
(2)某户一年用气量是,求该户这一年的用气费;
(3)某户去年一年的用气费是1147元,求该户去年一年的用气量.
【答案】(1)
(2)该户这一年的用气费为1475元
(3)该户去年一年的用气量为400m3
【分析】本题主要考查了一次函数的应用,求一次函数的关系式,
(1)第一档用气总费用加上超过第一档用气量的费用可得关系式;
(2)直接将代入(1)关系式,可得答案;
(3)先求出第一档的最高费用,第二档的最高费用,可知该用气费用属于第二档,可得一元一次方程,求出解即可.
【详解】(1)解:由表格可知,当时,.
所以y与x的函数关系式为;
(2)解:当时,.
该户这一年的用气费为1475元;
(3)解:第一档的最高费用为(元),第二档的最高费用为(元),
因为,所以该户的年用气量属于第二档,
所以,
解得:,
答:该户去年一年的用气量为.
题型10.其他实际应用问题
【典例】小明点燃一支长为25厘米的蜡烛,点燃后每小时燃烧5厘米,燃烧时剩下的高度(厘米)与燃烧时间(时)的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意列出函数关系式,结合实际意义确定自变量的取值范围,进而判断图象形状及位置.
【详解】解:蜡烛原长25厘米,每小时燃烧5厘米,
剩下的高度与燃烧时间的函数关系式为,
且
,解得,
自变量的取值范围是,
该函数图象是一条线段,端点分别为和,
观察选项,只有D选项符合.
【跟踪专练1】为保障古籍修复工作,实验室使用除湿机控制空气湿度.实验室相对湿度(单位:)与除湿机工作时间x(单位:小时)成一次函数关系.某日除湿机开机后连续工作2小时,实验室湿度为;连续工作5小时,湿度降至.根据古籍保护标准,实验室湿度不得低于,否则纸张易脆裂,则该日这台除湿机开机后最多可连续工作________小时.
【答案】8
【分析】利用待定系数法求出 实验室相对湿度(单位:)与除湿机工作时间x(单位:小时)之间的函数关系式为,再根据一次函数的性质解答即可.
【详解】解:设实验室相对湿度(单位:)与除湿机工作时间x(单位:小时)之间的函数关系式为,
根据题意得该函数图象过点,
∴,
解得:,
∴实验室相对湿度(单位:)与除湿机工作时间x(单位:小时)之间的函数关系式为,
∵,
∴随x的增大而减小,
∵实验室湿度不得低于,
∴,
当时,x取得最大值,
此时,
解得:,
即该日这台除湿机开机后最多可连续工作8小时.
【跟踪专练2】曹冲生五六岁,智意所及,有若成人之智.时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理.冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.”太祖悦,即施行焉.译文:曹冲年龄五六岁的时候,知识和判断能力如一个成年人,有一次,孙权送来了一头巨象,曹操想知道这象的重量,询问他的属下这件事,但他们都不能说出称象的办法.曹冲说:“把象放到大船上,在水面所达到的地方做上记号,再让船装载其他东西,称一下这些东西,那么比较下就能知道了.”曹操听了很高兴,马上照这个办法做了.现有一艘大船的吃水深度与船上重物(吨)之间的关系如表所示:
(吨)
0
0.5
1
2
3
4
…
a
20.2
20.4
20.8
21.2
21.6
…
(1)_____;
(2)求出船的吃水深度与船上重物(吨)之间的函数关系式;
(3)大象装上船后该船的吃水深度为23.4cm,求大象重多少吨.
【答案】(1)20
(2)
(3)8.5吨
【分析】本题考查一次函数的实际问题;
(1)根据表格数据得到变化情况求出a的值解答即可;
(2)利用待定系数法求出一次函数的解析式;
(3)令,解关于x的方程解答即可.
【详解】(1)解:根据表格可知船上重物每增加吨,吃水深度增加厘米,
∴,
故答案为:;
(2)
解:设大船的吃水深度(厘米)与船上重物(吨)之间的函数关系式为 ,
根据表格数据,选取点和代入,得:
,解得: ,
∴大船的吃水深度(厘米)与船上重物(吨)之间的函数关系式为;
(3)解:当时,
,
解得,
答:大象重8.5吨.
【跟踪专练3】某实践小组为了研究某种均匀材质的香烛(总长)的燃烧变化情况.点燃香烛后,每隔分钟测量一次香烛剩余长度,获得数据如表:
燃烧时间(分钟)
0
2
4
6
8
剩余长度(观察值)
20.0
19.0
18.5
17.0
16.5
在平面直角坐标系中,描出这些数据所对应的点,发现它们大致位于同一条直线上,于是可以用一次函数近似地刻画剩余长度与燃烧时间的关系.
(1)利用,;,这两组数据,求剩余长度与燃烧时间的函数解析式;
经比对发现,表中部分观察值不在中的函数图象上,存在偏差,当时,根据中的解析式可求________,此时它与时观察值的偏差值若记为(即时的函数值与观察值之差),则________.
(2)小组决定优化一次函数解析式,减少偏差(提示:衡量偏差的统计量记为,当取不同值时,所有的平方和为,其中越小,偏差越小).
结合表格数据,利用(1)得到的函数解析式计算的值;
请确定优化后经过点的一次函数解析式,使得偏差最小.
【答案】(1);,
(2);
【分析】(1)设出一次函数解析式,把所给的两组数值代入可得和的值;把代入中得到的函数解析式可得的值,减去当时的观察值可得的值;
(2)求出当时和当时对应的值,列式计算即可;设优化后的函数解析式为,分别计算出取不同的值时,相应的的值,进而表示出的值,然后根据非负性确定最小值求解即可.
【详解】(1)解:设,
将,;,代入得,
,解得,
;
当时,,
观察值为,
;
(2)解:当时,,
当时,,
;
设优化后的函数解析式为,
,
,
,
当时,的最小值为,
.
题型11.一次函数与几何综合
【典例】如图,三角形位于第二象限,已知,,其中点A的坐标为,点C的坐标为.若直线经过点且与三角形有交点,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】该题考查了一次函数的图象和性质,需要根据三角形的性质和直线的条件,确定b的取值范围.首先,利用等腰直角三角形的性质和点的坐标确定点B的坐标.然后,根据直线经过点的条件,推导出b与k的关系.最后结合图象分析直线与三角形各边相交的情况,确定b的取值范围.
【详解】解:∵点A的坐标为,点C的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∴点B的坐标为,
∵直线经过点,
将点代入直线,得到,
根据题意结合图象可知,直线绕点旋转且与三角形有交点,
那么当直线经过点时,b的取值最小,当直线经过点时,b的取值最大,
将点代入得,解得:,则,
将点代入得,解得:,则,
故直线与三角形有交点时,的取值范围为,
故选:A.
【跟踪专练1】如图1,直角坐标系中点、、、,过点的直线,与四边形交于点,(点和点可以重合).以的值为点的横坐标,线段的长度为纵坐标,列表、描点、连线,绘制函数图象如图2.则函数的最大值是______,函数的图象与横轴两交点之间的距离为______.
【答案】 4
【分析】根据题意得出当直线和x轴重合时,线段的长度最大,然后求解即可;
根据题意得出函数m与横轴两个交点坐标的纵坐标为0,再结合图1得出当直线经过点B和点D时的k值,据此可解决问题.
【详解】解:根据题意得,当直线和x轴重合时,点P和点C重合,点A和点Q重合,
∴此时线段的长度最大,为;
当过点的直线经过点B时,,
解得,
则此时的函数解析式为,
同理可得,当直线经过点D时的解析式为,
∴函数m经过点和,
∴函数m的图象与横轴两交点之间的距离为:.
【跟踪专练2】已知一次函数,,
(1),时,设的图象交于点,的图象与、轴分别交于点、,的图象与、轴分别交于点、,求的面积.
(2)若无论取何值,始终有,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)且
【分析】(1)先求出函数解析式,得到,求出,得到;
(2)根据题意得到两条直线平行且在的上方,得出,求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
当时, ,
,
解得,
将代入得,
;
关于,令,则,
解得,
令,则,;
关于,令,则,
解得,
,
,
如图:
;
(2)解:无论取何值,始终有,
∴两条直线平行且在的上方,
,,
解得且.
【跟踪专练3】在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点,点B为y轴正半轴上一点,点C为x轴负半轴上一点,点D为y轴负半轴上一点,连接、,,.
(1)如图1,求点D的坐标;
(2)如图2,点在线段上,连接、,设的面积为S,求用含t的式子表示S;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F在第一象限,轴于点E,连接交y轴于点G,,连接,使得,点H在第四象限,于点G,,连接交x轴于点I,若平分,,求点I的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)证明出,得到,即可得到;
(2)首先表示出,然后利用三角形面积公式求解;
(3)如图所示,过点F作轴于点Q,过点F作交的延长线于点P,过点H作轴于点M,设,证明出,得到,然后推出,证明出,得到,,推出,求出,得到,证明出,得到,,求出,然后求出,求出所在直线表达式为,进而求解即可.
【详解】(1)解:∵
∴
∵,,
∴
∴
∴;
(2)解:∵,
∴
∴;
(3)解:如图所示,过点F作轴于点Q,过点F作交的延长线于点P,过点H作轴于点M,
∵平分,
∴设
∵轴,
∴
∵轴
∴轴
∴
∵
∴
∵轴,
∴
又∵,
∴
∴
∴
∴
∵,
∴
∴
∵平分,轴,
∴
∴
∵,
∴
∴
∴,
∴
又∵,
∴
∴,
∵
∴
∴
∵于点G,,
∴,
∴
∵
∴
又∵
∴
∴,
∴
∴
设所在直线表达式为
将,代入得,
解得
∴所在直线表达式为
当时,
解得
∴.
【解答题】
1.已知,且是关于的正比例函数.
(1)求与的函数关系式;
(2)当自变量满足:,求对应函数值的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了正比例函数的定义,求正比例函数值,正比例函数的增减性:
(1)一般地,形如(k是常数,且)的函数叫做正比例函数,
(2)根据(1)所求,先求出、时,对应的函数值,再根据解析式可得y随x的增大而减小,即可得出函数值的取值范围.
【详解】(1)解:∵,且是关于的正比例函数,
∴,
∴,
∴;
(2)解:在中,
当时,,
当时,,
∵在中,,
∴y随x的增大而减小,
∴当时,.
2.A、B两地间的路程为,一辆汽车从A地出发以的速度匀速驶向B地.
(1)写出行驶路程与行驶时间之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)画出这个函数的图象;
(3)行驶时离B地还有多少路程?
【答案】(1),自变量t的取值范围是:
(2)见解析
(3)
【分析】(1)利用速度时间路程,得出等式即可,进而求出自变量取值范围;
(2)利用正比例函数图象画法得出答案.
(3)根据离B地的距离求得即可.
【详解】(1)解:∵A、B两地间的路程为,某汽车行驶的速度为,
∴自变量t的取值范围是:,即,
∴s与t之间的函数关系式为:,自变量t的取值范围是:;
(2)解:由(1)得:s与t之间是正比例函数关系,且过点,
画出这个函数的图象,如图所示:
(3)解:行驶时离B地的距离为.
3.跨学科综合:正比例函数图像上任意不同的两点,记:
(1)当,时,__________
(2)求证:
(3)我们知道物体质量与它的体积之间,有关系式其中为该物体密度,当该物体体积增加时,该物体的质量增加,求该物体的密度.
【答案】(1);
(2)见解析
(3)
【分析】(1)把代入求解即可,根据代入坐标求解即可;
(2)根据点的坐标与解析式的关系,结合定义求解即可;
(3)仿照(2)的解答求解即可.
【详解】(1)解:把代入,得,
解得;
根据得;
(2)证明:因为正比例函数图像上任意不同的两点,
所以,
所以,
所以,
由,
故;
(3)解:根据题意,得,结合(2)的结论得,
由时,
故该物体的密度为.
4.如下图,在平面直角坐标系中,用描点法分别画出函数与的图象.
(1)完成下列表格.
…
…
…
…
…
…
(2)画出函数图象.
【答案】(1)列表见解析
(2)函数图像见解析
【分析】本题考查了描点法画函数图象,根据题意正确画出函数图象是解题的关键.
(1)列表找出点的坐标即可;
(2)利用描点法画函数图象即可.
【详解】(1)解:列表如下:
…
1
2
3
…
…
4
3
2
0
…
…
1
2
…
(2)解:画出函数图象如图.
5.声音在空气中传播的速度随温度的变化而变化,某研究团队测得一定温度下声音的传播速度()与温度()部分对应数值如表:研究发现:是的一次函数.
温度()
声音传播的速度()
(1)观察表中的数据,可以发现:声音传播的速度随温度的增高而______;
(2)直接写出符合要求的函数表达式:________;
(3)当温度为时,声音的传播速度是_______.
【答案】(1)增大
(2)
(3)
【分析】(1)观察表格中温度和传播速度的变化趋势,即可得到结论;
(2)利用待定系数法,选取表格中两组对应坐标,求解得到一次函数的解析式;
(3)将给定温度代入解析式,计算得到对应传播速度即可.
【详解】(1)解:观察表格数据可得,温度升高时,声音传播速度随之变大,
因此声音传播的速度随温度的增高而增大.
(2)解:设该一次函数为,
从表格中选取两组对应值:当时, ;当时,,
将两组值代入函数式得 ,
解得 ,
因此符合要求的函数表达式为.
(3)解:将代入 ,
得 ,
因此声音的传播速度是.
6.水务公司对居民用水实行阶梯式收费,年用水量在108吨以内(含108吨)每吨收费元,超过108吨而不超过180吨的部分每吨收费元.如果用x(单位:吨,)表示一户居民年用水量,y(单位元)表示缴纳水费的金额.
(1)请你写出缴纳水费金额y关于年用水量x的函数解析式;
(2)小红家去年的用水量x是122,请你求出她家去年共缴水费y为多少?
(3)小明家去年的用水量满足,共缴水费元,请你算出他家去年用水多少吨?
【答案】(1)
(2)小红家去年共缴水费394.3元
(3)小明家去年用水150吨
【分析】(1)根据年用水量在108吨以内(含108吨)每吨收费3.1元,超过108吨而不超过180吨的部分每吨收费4.25元,可以得到y与x的函数关系式;
(2)把代入计算即可;
(3)把代入计算即可.
【详解】(1)解:当时,
;
(2)当时,
答:小红家去年共缴水费394.3元;
(3)解:当时,
解得:
答:小明家去年用水150吨.
7.为鼓励市民节约资源,某市采用分档计费的方式计算居民的管道天然气费用.下表是家庭人口不超过4人时户年用气量及分档计费标准:
计费档
户年用气量
单价/(元)
第一档
2.73
第二档
3.28
第三档
3.82
(1)当时,求出燃气费(单位:元)与之间的关系式;
(2)某户一年用气量是,求该户这一年的燃气费;
(3)某户去年一年的燃气费是1311元,求该户去年一年的用气量.
【答案】(1)
(2)该户这一年的燃气费为1147元
(3)该户去年一年的用气量为
【分析】本题主要考查了一次函数的应用,求一次函数的关系式,
(1)第一档用气总费用加上超过第一档用气量的费用可得关系式;
(2)直接将代入(1)关系式,可得答案;
(3)先求出第一档的最高费用,第二档的最高费用,可知该用气费用属于第二档,可得一元一次方程,求出解即可.
【详解】(1)解: 由表格可知,当时,.
(2)解:,
当时,,
所以,当用气量为时,该户这一年的燃气费为1147元.
(3)解:当时,(元),
当时,(元),
,
所以,该户用气量属于第二档,
当时,,
解得,,
所以当燃气费为1311元时,该户去年一年的用气量为.
.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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